一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置及其使用方法，包括：包括通过电感耦合进行能量耦合与信号传输的LC传感器和读出电路。LC传感器的电感由钯合金制成。变压器内部发生局部放电现象时，绝缘油被分解产生氢气，使得油中氢气含量增加。钯合金吸收氢气使电感线圈的寄生电阻增加，从而使得LC传感器的实部阻抗增加，通过读出电路对LC传感器的实部阻抗值进行监测，当LC传感器的实部阻抗值增加至警戒值时，证明变压器绝缘油中氢气含量增加，即可检测到局部放电现象的发生。该发明专利技术可以安装在变压器设备内部实现局部放电的在线检测，结构简单，检测过程简洁。简洁。简洁。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及LC传感器
，特别是涉及一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着电网的高速建设和发展，电力变压器作为电网运行中的关键设备，其可靠性在电网运行中显得尤为重要，电力变压器的可靠运行已成为电网可靠运行的关键因素之一。
[0003]在变压器设备发生的所有故障类型中，绝缘问题引起的故障最为常见。局部放电是诱导变压器设备发生绝缘劣化甚至绝缘故障的重要因素。在发生局部放电现象时，变压器内部绝缘油会分解出氢气、一氧化碳、二氧化碳、以及多种小分子烃类气体，其中氢气为主要产生气体。
[0004]金属钯能吸附氢气，氢气被金属钯分解为氢原子，并且氢原子在钯的面心立方晶格中快速地扩散。由于金属钯晶格结构的限制，只有氢气会被其吸收。氢原子占据金属钯是晶格间隙，导致晶格膨胀，使得金属钯的电阻上升；同时金属钯晶体内部掺入的氢原子将阻碍自由电子的运动，也会使得金属钯的电阻上升，这是可以通过金属钯的电阻值测量氢气浓度的两个基本依据。另外，钯合金可以有效消除“氢脆”现象，延长使用寿命。
[0005]现有的油中气体分析法属于离线检测，每次检测都需通过采样、油气分离、
[0006]组分检测、数据处理这样的步骤，过程中受人为影响比较大，检测结果不准确，整个检测过程繁琐复杂，实验时间长。利用油气分离方法，至少需要1
‑
2天的时间才能使得气室内的气体与油中气体达到平衡，还是不能实现完全意义上的在线监测，因此不进行油气分离而直接对油中故障气体进行检测具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置及其使用方法，实现了变压器中局部放电的实时检测，提高了局部放电检测的抗干扰性，解决了传统检测方法中只能进行油气分离才可以进行检测的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置，该装置包括：
[0010]LC传感器，其包括钯合金电感线圈，并且该钯合金电感线圈用于吸收当变压器发生局部放电时绝缘油中产生的氢气；
[0011]读出电路，其包括读出电感线圈和阻抗分析电路，该读出电感线圈与钯合金电感线圈之间通过电感耦合进行信号传输；
[0012]其中，当钯合金电感线圈吸收了氢气，所述阻抗分析电路通过读出电感线圈对LC传感器的阻抗实部进行检测，从而检测到局部放电现象的发生。
[0013]进一步的，所述的LC传感器，其由钯合金电感线圈与自身的寄生电容所构成的谐振回路组成。
[0014]进一步的，所述的LC传感器，其设置在所述变压器的内部。
[0015]进一步的，所述的读出电路，其设置在所述变压器的外部。
[0016]一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置的使用方法，该方法包括：
[0017]步骤S1、变压器设备内部发生局部放电现象时，变压器内部绝缘油被分解产生氢气，当所述的钯合金电感线圈吸收氢气后，其电阻上升，从而使得LC传感器的阻抗实部上升；
[0018]步骤S2、读出电路通过读出电感线圈探测LC传感器的阻抗变化情况，当局部放电现象发生时，读出电路探测到的LC传感器的阻抗实部上升；
[0019]步骤S3、阻抗分析电路对信号进行分析，监测是否存在局部放电现象的发生。
[0020]进一步的，该方法包括：
[0021]所述的变压器局部放电检测装置中还设置有报警装置；
[0022]当LC传感器的阻抗实部上升至预先设定的值时，该报警装置发出警报。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1、本专利技术属于在线监测装置，无需机器停止运行就可以实时原位地检测到局部放电现象的发生；
[0025]2、本专利技术可以实现局部放电现象的实时检测，无需进行油气分离就可以对绝缘油中氢气含量进行监测；
[0026]3、本专利技术使用钯合金电感线圈与其自身寄生电容来构成LC传感器，结构简单；
[0027]4、本专利技术所使用的电感线圈由钯合金制作并且本专利技术工作于低氢气浓度下，无需加热来避免钯金属的“氢脆”现象，使得本专利技术检测过程简洁，结构简单；
[0028]5、本专利技术可以实现将传感器置于变压器设备内部，实现信号的无线传输，不需要在变压器箱体上开孔而影响变压器设备正常工作。
附图说明
[0029]图1为实施例1中提供的一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置的结构示意图；
[0030]图2为实施例1中提供的等效电路图与等效输入阻抗的示意图；
[0031]图3为实施例1中提供的LC传感器的阻抗实部变化曲线；
[0032]附图中：
[0033]LC传感器1、钯合金电感线圈11、读出电路2、读出电感线圈21、阻抗分析电路22；
[0034]钯合金电感线圈L
S
、钯合金电感线圈的寄生电阻R
S
、钯合金电感线圈的寄生电容C
S
；
[0035]读出电路的阻抗Z
R
、LC传感器的等效输入阻抗Z
in
。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]实施例1
[0038]参见图1
‑
图3，本实施例提供一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置，该装置具体包括：
[0039]LC传感器1，其由钯合金电感线圈11与自身的寄生电容所构成的谐振回路组成；
[0040]读出电路2，其包括：读出电感线圈21和阻抗分析电路22，其中，该读出电感线圈21与钯合金电感线圈11之间通过电感耦合进行信号传输；
[0041]其中，上述的LC传感器1安装在变压器金属箱体内部，读出电路2安装在变压器外部，该钯合金电感线圈11用于吸收发生局部放电时绝缘油中产生的氢气，使其电阻上升，所述阻抗分析电路22通过读出电感线圈21对LC传感器的阻抗实部进行检测，如图2所示，从而检测到局部放电现象的发生。
[0042]实施例2
[0043]本实施例在实施例1的基础之上，提供一种实施例1中变压器局部放电检测装置的使用方法，该方法具体包括：
[0044]步骤S1、变压器设备内部发生局部放电现象时，变压器内部绝缘油会被分解产生氢气，制作成电感线圈的钯合金吸收氢气后，钯合金电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置，其特征在于，该装置包括：LC传感器，其包括钯合金电感线圈，并且该钯合金电感线圈用于吸收当变压器发生局部放电时绝缘油中产生的氢气；读出电路，其包括读出电感线圈和阻抗分析电路，该读出电感线圈与钯合金电感线圈之间通过电感耦合进行信号传输；其中，当钯合金电感线圈吸收了氢气，所述阻抗分析电路通过读出电感线圈对LC传感器的阻抗实部进行检测，从而检测到局部放电现象的发生。2.根据权利要求1所述的一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置，其特征在于，所述的LC传感器，其由钯合金电感线圈与自身的寄生电容所构成的谐振回路组成。3.根据权利要求1所述的一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置，其特征在于，所述的LC传感器，其设置在所述变压器的内部。4.根据权利要求1所述的一种基于钯合金LC无线无源传感器的变压器局部放电检测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：董蕾，郭世琦，王立峰，田兵，樊小鹏，徐振恒，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：